链霉菌耐温型种间融合重组子淀粉酶热稳定性的比较研究

通过庆幸链霉菌M15S与吸水链霉菌井冈变种~#75菌株的原生质体种间融合,得到稳定的耐温型重组子F1-38和F6-6等,其生长的上限温度分别为53℃和63℃,而亲株M15S和~#75则分别为39℃和50℃。将这两个重组子产生的淀粉酶的耐温性与双亲株的淀粉酶相比较表明,这两个耐温型重组子淀粉酶的热稳定性均高于亲株;随着菌体培养温度的提高,淀粉酶的热稳定性增加,一些重组子的淀粉酶活力大大提高。     

链霉菌原生质体种间融合——产抗生素的耐温型重组子的选育

以庆丰链霉菌(SM^r,42℃不能生长,产庆丰霉索,可抑制细菌生长)与吸水链霉菌井冈变种(sM5,42℃生长良好,产井冈霉素,不抑制细菌生长)为亲株,在42％PEGl000诱导下进行原生质体融合,在含SM 100μg／ml,42℃培养的再生平板上直接选择耐温型融合子,融台率为1O^-5—1O^－4左右,经分离传代后可得到稳定的耐温型的单倍体重组子,即可在42℃生长,并且有链霉素抗性和抑制细菌生长的活性。初步测定了四个重组子产生的抗菌物质的性质,都与亲株产生的庆丰霉素、井冈霉素不同,其中F1－38,F1－16和IFM3－32三个重组子的抗生素在波长274mm处有一个紫外吸收小峰,而重组子F6-6有二个活性部分,其一在紫外线下呈荧光,另一则具有酸碱指示剂特性。     

吸水链霉菌应城变种和庆丰链霉菌种间原生质体融合及其融合子的生物学特性

本文报道利用抗生素产生菌吸水链霉菌应城变种Leu^-Sm^R。90-11菌株(Leu’smr)和庆丰链霉菌A_553-1菌株(Pro^-Sm^R)为亲株,以42％的PEG4000为助融剂,进行了种问原生质体融合,用间接法检出融合重组子38株,其重组频率约为4．5×10^-4。重组子除孢子丝形态外,孢子堆颜色、抗药性、抗菌活性和抗生素生物合成能力方面与亲株均有一定差别,而且不同重组子之间也不相同,特别在抗菌活性方面,其中重组子FL-42和FL-48不仅具有两个亲株所产生的4种抗生素的活性,而且还产生两个亲株不具有的活性物质。通过纸层析谱表明,这种活性物质,两个重组子之间也不相同。     

链霉菌原生质体种间融合重组的研究 I．庆丰链霉菌和吸水链霉菌井冈变种的种间融合

本文报道庆丰链霉菌AS20l[11v]、MS30[Pr0一Ade—sm r］菌株和吸水链霉菌井冈变种VA4[His-]菌株原生质体的种间融合重组。AS201×vA4融合产生由二亲株营养标记互辅的稳定的原养型重组子,频率为1．09×10^-5．98×10^-6MS30 xvA4融台产物除原养型重组子,重组频率为5．7×10^-5外,还出现异核体及异质无性系(频率为2．8×10^-4一2．14×10^-5)。得到的原养型重组子,在孢子颜色、抗药性状、产物性质等方面显现广泛多样的变异。从中得到一个原养型重组菌株RvAl8,它所产生的抗菌物质,理化和生物性质与亲株产生的庆丰霉素和井冈霉素明显不同。     

原生质体融合技术选育耐热性β-淀粉酶产生菌

从土壤中分离到两株产β-淀粉酶芽孢杆菌菌株,经紫外线、丫-射线,氯化锂、亚硝基胍等诱变和筛选,得到β-淀粉酶高产菌和耐热性β-淀粉酶产生菌各一株。将两菌进行原生质体融合,获得兼有两亲株遗传特性的融合子wg6。从菌落形态和产酶特性等证实此融合子系两亲株融台所得的杂交子代。W96菌株产酶能力介于两亲株之间,酶的热稳定性较高,60℃处理15min,酶活力仍达93．2％。此菌株还可产生少量茁霉多糖酶(一种支链淀粉酶)．与所产生的β-淀粉酶协同作用,使淀粉水解率达到80．6％,因而有较高的应用价值。     

放线菌种间原生质体电融合育种

以龟裂链霉菌(S．Rimosus,Otc^r,Sm ^s)和灰色链霉菌(S．Griseus,Sm^r,Otc^s)为原始出发菌株,经NTG诱变处理,获得前者(Asp^-)和后者(cys^-)营养缺陷型突变株,制成10⁹个／m1等量原生质体混合液,在岛津细胞融合装置SSH—C¹¹融合槽(电极间距为0．5mm)内,以频率lMHz、强度800V／cm的高频交流电场作电介质,电泳15s形成原生质体珠串,旋即施加电场强度6 kV／cm、短时程20μs的直流高压方形电脉冲触发原生质体融合,在R₃再生培养基上选取34971个菌落,移植于双抗基本培养基,检出四个双抗原养型融合子。它们具有亲株的优良生物学特性,生长速度较快,产素能力大,抗菌活性高。生物显影结果表明,它还产生两个亲株所不具有的抗菌活性物质。     

链霉菌原生质体种间融合提高细胞分裂素效价的研究

本文报道粉红孢类群的泾阳链霉菌与淡紫灰链霉菌不液化亚种的原生质体种间融合重组的结果。利用单亲灭活和双亲株的遗传标记筛选细胞分裂素的融合子,融合率为 10-4—10-2。在所得的融合菌株中,F1211菌株的CTK效价为292μg/L,F1613的CTK效价为857μg／L,比低产原始亲株提高2—7倍,比高产亲株提高0.3--3.0倍。在电子显微镜下观察到融合过程。     

麦迪霉素产生菌中与孢子色素聚酮体生物合成相关的酮基还原酶基因

研究了麦迪霉素产生菌-生米卡链霉菌1748的原生质体形成、再生和DNA转化条件,建立了生米卡链霉菌1748的DNA转化系统.麦迪霉素产生菌酮基还原酶(MKR)基因利用大肠杆菌-链霉菌穿梭温敏型质粒pKCll39(Am^R)进行基因中断实验,结果表明了发生同源交换的重组子在含Am的MY培养基上形成白色孢子,而生米卡链霉菌1748在MY培养基上形成灰色孢子.以MKR基因为探针的South-ern杂交结果证明重组子中确实发生了同源交换,发生了基因中断的重组子仍然产生麦迪霉素.这一结果证明麦迪霉素产生菌酮基还原酶基因的生物功能是参与麦迪霉素产生菌中决定孢子色素的聚酮体的生物合成,与麦迪霉素的生物合成无关.重组质粒pCN8B12来自麦迪霉素产生菌基因文库,是以pNJ1为载体,插入了28kbDNA片段,该片段中既有与actⅠ同源的区域也有与actⅢ同源的区域.     

电融合技术选育能利用木糖和纤维二糖生产乙醇的菌株

以携带营养缺陷型标记的季也蒙假丝酵母(Candida guilliermondii s 208 Arg-)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae 314)为亲本,采用GH-40l型电诱导基因转移／细胞融合仪,用3个强度为18kV／cm,时程为10μs,间隔为1 s的高压电脉冲处理原生质体,营养互补的融合频率为3．6×10^-3。在选择和非选择培养基上连续传代20余次后,对得到的稳定的融合子进行分析比较,结果表明,它们是两亲株融合后形成的融台体。其中有两株融合子能利用木糖和纤维二糖生产乙醇,F－106利用D－木糖(2％)和纤维二糖(2％)生产乙醇的产量分别为3．1g／l和1．05g／l,F－308分别为0．2g／I和2．8g／l。     

链霉素生产菌—灰色链霉菌和热灰紫链霉菌的原生质体融合的研究

本文采用原生质体融合技术,把链霉素生产菌——灰色链霉菌No．45 Streptomyces griseus No.45(Lin,Rif‘)同耐高温的不产生抗生素的热灰紫链霉菌T272 Strep-griseus thermogriseoviolaceus T272(Lin^s,Rif^f)进行了原生质体融合。以抗性为选择标记,以PEG6000为助融剂,选出了融合体。制备超薄切片后在电镜下观察了原生质体融合的详细过程。在链霉素生物合成受抑制的高温(37℃)下,测定了融合体的抑菌括性,从形态上与两亲株不同的46株融合体中发现6．3％的融合体既有耐高温的特性也有抑菌的活性。     

构建直接发酵淀粉产生酒精的酵母融合菌株的研究

以酒精酵母和热带假丝酵母为亲本,通过单亲灭活原生质体融合技术,获得了既具有糖化酶活性又能高产酒精的稳定的酵母融合株,并测定和比较了融合子的细胞大小、DNA含量以及比增长率μ、淀粉利用能力、乙醇耐受性、α-淀粉酶和糖化酶活力等生产性能。属间原生质体融合率为9.2×10^-6。F1和F5两株融合子性状较好,酒精发酵产量可达8.8%和11.5%,具有良好的应用前景。     

天然无抗菌活性链霉菌种间原生质体融合与活性重组体的分离

天然无抗菌活性的变青链霉菌1326与链霉菌1254的营养缺陷型变株进行种间原生质体融合,获得了原养型融合体,频率为10^-6—10^-5。融合前双亲株原生质体经52℃水浴处理4min,融台频率有所提高,约有一半的融合体菌株在琼脂平板上培养后显示有不同程度的抗菌活性,但绝大多数皆不稳定。从755株融合体中筛选到5株抗菌活性较稳定的菌株,并对其中三株所产生的抗生素作了初步鉴别。发现一株产生中性脂溶性抗生素,其余两株所产生的抗生素皆为碱性非典型脂溶性物质。尽管此等产物的理化性质还有待进一步鉴别,从中发现新化合物的几率是否大于传统的筛选途径,也还需要更多的筛选实践才能说明,但为了进一步开发利用微生物资源,这一途径似值得探讨。     

Frankia与链霉菌融合子特性的研究

将Frankia菌株CcOl与金色链霉菌GL原生质体融合,得到3株融合子,均具有GL生长快的特性与CcOl的结瘤固氮能力.固体培养时,3株融合子呈现出与GL不同的颜色;且均具有Frankia菌的顶囊形态,以及链霉菌的链状孢子丝结构.与两亲本相同,3株融合子均对大肠杆菌有抗性,其中F4与GL的抗菌谱基本相同.在传10代之后,它们仍具有结瘤与固氮能力.血清学分析表明,F1与F6兼具两亲本的特异抗原,而F4仅具有GL的特异抗原,融合子F1、F6较F4在遗传上更为稳定.     

耐热酵母与酿酒酵母原生质体融合的研究

酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)396是利用甘蔗糖蜜生产酒精的生产菌株,假丝酵母(Candida sp·)C₆是我们从云南温泉底泥中筛选到的一株能在45℃生长良好的耐热酵母,我们应用原生质体融合技术进行了两菌株属间融合的研究。通过亚硝基胍(NTG)诱变得到的营养缺陷型菌株396(arg^－)和C6(lys^-),其融合频率为O．91×10^-5。从检出的融合子中挑选6株进行考核、其细胞体积平均为亲株的1．3倍,DNA含量平均为亲株的1．6倍,培养特征、形态、大小和生理生化特征表现不一,特别是糖类的同化试验。除F₂、F₁₄外,其他4株可以排除异核体形成的可能性。比较了在28℃,40℃和45℃培养条件下出发亲株396、C₆、直接亲株396(arg^-)C₆(lys^-)和融合子F₁、F₇、F₁₂,F₁₃的生长曲线、基质利用率和乙醇产率等,得到一株在40℃培养条件下糖的利用率为94．3％、乙醇产量为59．7g／L的属间融合株F₁₃。     

链霉菌原生质体种间融合重组的研究Ⅱ．RVA18——链霉菌原生质体种间融合重组子的一个新代谢产物

RvAl8是链霉菌原生质体种间融合(亲株为庆丰链霉菌和吸水链霉菌井冈变种)得到的一株原养型重组子所产生的一个新的代谢产物,它存在于细胞内,是一个酸性非水溶性的化合物,能溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯和环已烷等,微溶于氯仿。它对革蓝氏阳性细菌和一些植物病原真菌有较强的制菌作用,能引起纹枯病菌的异常分枝。用柱层析和液相色谱相结合的方法提纯后的纯品经紫外、红外、高效液相、核磁共振、质谱等分析证明它是一个理化和生物性质均不同于=亲株产物一一井冈霉素和庆丰霉素的新代谢产物。并将RvAlB的理化、生物性质和二亲株产物井冈霉素及庆丰霉素作了比较。     

原生质体融合提高农抗武夷菌素的效价

从农抗武夷菌素产生菌不吸水链霉菌武夷变种菌株Co-N-31诱变获得两个突变株M35(Leu^-,孢子颜色灰色)和M46(ser^-.孢子颜色灰白色),并以此两突变株为直接亲本在25％ PEG1000诱导下进行种内原生质体融合。M35和M46原生质体再生率分别为3.72％和0.248％,重组频率为55.20％。采用间接法选择营养标记互补的稳定的原养型重组子,并从中获得一株高产菌株F31-24;其效价比原始亲本Co-N-31提高了82％。薄层层析结果表明,菌株F31-24和Co-N-31的发效产物在Rf值为0.50和0.26处均有斑点,但含量有异。测定斑点生物活性证明其均有抑菌活性。温室试验表明,菌株F31-24发酵产物对小麦白粉病的防治效果优于菌株Co-N-31。     

有淀粉糖化酶活性的耐高温酿酒酵母的构建研究

通过诱导Hu—TY一1(耐高温酿酒酵母)产孢及单孢分离得到的单倍体株Hu—TY—l—A(Sa-ccharamyces cerevisiae)与具有STAl、STA2、STA3(淀粉糖化酶)遗传因子的酵母(S．Dias-taticus)单倍体和纯合二倍体进行相同交配型的种间原生质体融合,融合率为3．3×1O^-6-8．7×1O^-6。融合子的细胞形态、大小、DNA含量、生长和发酵特性等方面均不同于亲株。融合株BA-2、BA-3、CA-18、DA-2、CCA-30、其细胞体积与DNA含量为亲株之和,30℃生长速率与生物量为亲株的2—3倍,40℃生长速率与生物量为亲株HU－TY－1－A的1．3－1．6倍,能够利用淀粉,并且在40℃高温葡萄糖发酵酒精产率比糖化酵母高,比HU－TY－1－A低,是一些有淀粉糖化酶、耐高温的酿酒酵母新菌株。     

Genome shuffling筛选ε-聚赖氨酸高产菌及其对代谢流量分配的影响

【目的】从代谢流量分配的角度,探讨Genome shuffling导致链霉菌ε-聚赖氨酸合成量提升的原因。【方法】从葡萄糖耐受型的亲本菌株Streptomyces sp.AS32和ε-聚赖氨酸耐受型的亲本菌株Streptomyces albulus F15出发,进行三轮Genome shuffling,筛选得到ε-聚赖氨酸产量提高的链霉菌株Streptomyces sp.AF3-44,采用通量分析方法构建链霉菌ε-聚赖氨酸合成代谢网络,并对上述3株菌的代谢通量进行比较。【结果】AF3-44的ε-聚赖氨酸摇瓶产量为3.1 g/L,较AS32和F15分别提高了34%和29%。3株菌株中AS32三羧酸循环(TCA)的代谢通量最高;F15磷酸戊糖途径(PPP)代谢通量最高;AF3-44流向赖氨酸合成前体天冬氨酸以及ε-聚赖氨酸的通量最高,TCA和PPP通量位于两亲本菌株的中间水平,其中TCA中流向异柠檬酸的通量分别为AS32和F15的77%和116%,PPP中流向5-磷酸核酮糖的通量分别为AS32和F15的149%和92%。【结论】Genome shuffling导致了代谢流的重新分布,流向前体赖氨酸和ε-聚赖氨酸通量的增加,以及PPP和TCA通量配比的改变是链霉菌ε-聚赖氨酸合成量增加的重要因素。     

庆丰链霉菌中SQP1质粒控制致育性的遗传证明

我们以前的工作已经证明,野生型庆丰链霉菌生物合成Qm的过程,有sQP1质粒参与(SQP1 ),它可以受质粒消除剂的作用,以1.8一19％的频率消除而产生不能合成Qm的突变株(SQP1~-);它们的营养缺陷型互补对菌株杂交,可以发生基因交换而生成原养型重组子。以后又观察到重组的频率因亲株携带SQP1质粒的状态不同而有明显的差异,SQP1~ ×SQP1~-(或SQP1~ ×SQP1~ )杂交,产生重组子的数目要比SQP1~-×SQP1~-杂交高100—1000倍。本文报道的实验数据,指出庆丰链霉菌的致育性受SQP1质粒所控制。     

吸水链霉菌NND-52-C基因工程宿主载体系统的构建*

吸水链霉菌NND-52-C菌株是大环内酯类抗生素 阿扎霉素B的高产菌株。采用原生质体转化技术 ,将来自变铅青链霉菌TK2 4菌株的pIJ70 2质粒转化吸水链霉菌NND-52-C菌株的原生质体 ,建立了吸水链霉菌NND-52-C菌株的基因工程宿主载体系统。确定了NND-52-C菌株原生质体制备和再生的条件 ,其原生质体形成率达到 10⁸个 mL ,再生率约为0.2 % ,转化率为10²～10³个转化子 μg质粒DNA。